RU2272152C2 - Gas-turbine engine - Google Patents
Gas-turbine engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2272152C2 RU2272152C2 RU2004106212/06A RU2004106212A RU2272152C2 RU 2272152 C2 RU2272152 C2 RU 2272152C2 RU 2004106212/06 A RU2004106212/06 A RU 2004106212/06A RU 2004106212 A RU2004106212 A RU 2004106212A RU 2272152 C2 RU2272152 C2 RU 2272152C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- magnetic system
- mounting member
- mounting element
- disk
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области турбостроения и может быть использовано в газотурбинных двигателях и установках, преимущественно малоразмерных.The present invention relates to the field of turbine engineering and can be used in gas turbine engines and installations, mainly small.
Известен газотурбинный двигатель (патент США №3214908, кл. 60-39.28, заявл.21.06.63 г.), содержащий входное устройство и электрический генератор, расположенный в обтекателе входного устройства. Магнитная система ротора генератора закреплена на собственном валу, установленном в подшипниках генератора и соединенном рессорой с валом двигателя.Known gas turbine engine (US patent No. 3214908, CL 60-39.28, decl. 21.06.63,) containing an input device and an electric generator located in the fairing of the input device. The magnetic system of the rotor of the generator is mounted on its own shaft mounted in the bearings of the generator and connected by a spring to the motor shaft.
Такая конструкция ведет к увеличению веса и длинновых размеров двигателя.This design leads to an increase in weight and length of the engine.
Также известен газотурбинный двигатель (патент Англии №1141001, F 1 G, заявл.03.03.65 г.), который содержит входное устройство с обтекателем, диск вентилятора, установленный на валу двигателя, электрический генератор, включающий статор, закрепленный внутри обтекателя, и магнитную систему ротора генератора. Двигатель содержит также полый установочный элемент, размещенный внутри статора генератора, концентрично ему, и имеющий цилиндрическую посадочную поверхность, на которой расположена магнитная система ротора. Этот установочный элемент выполнен за одно целое с валом двигателя.Also known is a gas turbine engine (British Patent No. 1141001, F 1 G, application 03.03.65), which contains an input device with a cowl, a fan disk mounted on the engine shaft, an electric generator including a stator fixed inside the cowl, and a magnetic generator rotor system. The engine also contains a hollow mounting element located inside the stator of the generator concentrically to it, and having a cylindrical landing surface on which the rotor magnetic system is located. This mounting element is made in one piece with the motor shaft.
Такое устройство позволяет снизить массу двигателя и его длинновые размеры по сравнению с вышеописанным устройством, так как электрический генератор не имеет собственных вала, подшипниковых узлов, рессоры.Such a device allows to reduce the mass of the engine and its long dimensions in comparison with the above device, since the electric generator does not have its own shaft, bearing assemblies, springs.
Однако выполнение установочного элемента, на котором закреплена магнитная система ротора, за одно целое с валом двигателя имеет следующий недостаток: тепло, выделяющееся в передней опоре двигателя, передается по валу к магнитной системе ротора, которая теряет свои магнитные свойства при температуре выше 200°С. В малоразмерных газотурбинных двигателях, в которых валы вращаются со скоростью 50000 об./мин и выше, температура вала под подшипником в передней опоре может достигать 350°С. Кроме того, можно отметить следующие недостатки:However, the installation of the mounting element, on which the rotor magnetic system is fixed, integrally with the motor shaft has the following disadvantage: the heat generated in the front engine mount is transmitted along the shaft to the rotor magnetic system, which loses its magnetic properties at temperatures above 200 ° C. In small gas turbine engines in which the shafts rotate at a speed of 50,000 rpm and higher, the shaft temperature under the bearing in the front bearing can reach 350 ° C. In addition, the following disadvantages can be noted:
- закрепление магнитной системы ротора снаружи установочного элемента не позволяет осуществлять ее эффективное охлаждение, ввиду малого зазора между магнитной системой ротора и статором;- fixing the rotor magnetic system outside the installation element does not allow its effective cooling, due to the small gap between the rotor magnetic system and the stator;
- выполнение установочного элемента за одно целое с валом не позволяет изготовить его из другого материала, имеющего меньшую теплопроводность;- the installation of the installation element in one piece with the shaft does not allow to make it from another material having lower thermal conductivity;
- выполнение установочного элемента без отверстий снижает эффективность охлаждения магнитной системы.- the implementation of the installation element without holes reduces the cooling efficiency of the magnetic system.
Технической задачей, на которую направлено изобретение, является снижение температуры магнитной системы, что увеличивает надежность работы электрического генератора.The technical problem to which the invention is directed is to reduce the temperature of the magnetic system, which increases the reliability of the electric generator.
Поставленная техническая задача решается тем, что газотурбинный двигатель, содержит входное устройство с обтекателем, диск вентилятора, установленный на валу, электрический генератор, включающий статор, закрепленный внутри обтекателя, и магнитную систему ротора генератора, а также полый установочный элемент, размещенный внутри статора генератора, концентрично ему. Установочный элемент имеет цилиндрическую посадочную поверхность, на которой расположена магнитная система ротора генератора. Установочный элемент связан с источником вращения.The stated technical problem is solved in that the gas turbine engine comprises an input device with a cowl, a fan disk mounted on the shaft, an electric generator including a stator mounted inside the cowl, and a magnetic system of the generator rotor, as well as a hollow mounting element located inside the generator stator, concentric to him. The mounting element has a cylindrical seating surface on which the magnetic system of the rotor of the generator is located. The mounting element is connected to a rotation source.
Новым в изобретении является то, что установочный элемент выполнен из немагнитного материала и соединен с диском вентилятора, при этом магнитная система ротора генератора закреплена внутри установочного элемента.What is new in the invention is that the mounting element is made of non-magnetic material and is connected to the fan disk, while the magnetic system of the generator rotor is fixed inside the mounting element.
Для достижения лучшего эффекта установочный элемент может быть выполнен из материала с коэффициентом теплопроводности меньшим, чем у материала диска вентилятора и снабжен отверстиями.To achieve a better effect, the installation element can be made of material with a thermal conductivity coefficient lower than that of the material of the fan disk and equipped with holes.
Для снижения массы двигателя установочный элемент может быть выполнен из материала с меньшим удельным весом, чем у материала вала.To reduce engine weight, the mounting element can be made of material with a lower specific gravity than that of the shaft material.
На прилагаемых чертежах изображен газотурбинный двигатель:The accompanying drawings depict a gas turbine engine:
фиг.1 - общий вид, болтовое соединение установочного элемента с диском;figure 1 is a General view, the bolt connection of the installation element with the disk;
фиг.2 - общий вид, соединение установочного элемента с диском сваркой.figure 2 is a General view, the connection of the mounting element with the disk by welding.
Газотурбинный двигатель содержит входное устройство 1 с обтекателем 2, диск 3 вентилятора, установленный на валу 4 двигателя, и электрический генератор. Электрический генератор включает статор 5, закрепленный внутри обтекателя 2, и магнитную систему ротора 6 генератора, расположенную внутри статора 5. Двигатель содержит также полый установочный элемент 7, размещенный внутри статора 5, концентрично ему. На внутренней поверхности установочного элемента 7 выполнена цилиндрическая посадочная поверхность 8, на которой расположена магнитная система ротора 6. Установочный элемент 7 связан с источником вращения, для чего соединен с диском 3 вентилятора болтовым соединением 9 (фиг.1) или сваркой 10 (фиг.2). Установочный элемент 7 выполнен из немагнитного материала, например из алюминиевого сплава АК4-1 или титанового сплава ВТ6.The gas turbine engine comprises an input device 1 with a cowl 2, a
Для более эффективного снижения температуры магнитной системы 6 установочный элемент 7 может быть выполнен из материала (также немагнитного) с коэффициентом теплопроводности меньшим, чем у материала диска 3 вентилятора, например из титанового сплава ВТ25, у которого коэффициент теплопроводности при 100°С на 18% меньше, чем у материала диска 3, выполненного из сплава ВТ6, или из композиционного материала КМБ-2к, у которого коэффициент теплопроводности при 100°С на 95% меньше, чем у сплава ВТ6. Кроме того, в установочном элементе 7 могут быть выполнены отверстия 11 между магнитной системой ротора 6 и диском 3.To more effectively reduce the temperature of the magnetic system 6, the
Выполнение установочного элемента 7 из алюминиевого или титанового сплава, удельный вес которого меньше удельного веса стали, из которой выполнен за одно с валом установочный элемент 7 у прототипа, позволяет снизить массу двигателя.The implementation of the
При работе газотурбинного двигателя установочный элемент 7 вращается вместе с диском 3. Тепло от диска 3 через установочный элемент 7 передается на магнитную систему ротора 6. В малоразмерных газотурбинных двигателях температура диска вентилятора со стороны входа двигателя составляет не более 180°С, тогда как температура вала в передней опоре под подшипником достигает 350°С, поэтому температура магнитной системы ротора 6 оказывается гораздо ниже, чем у прототипа. Выполнение установочного элемента 7 из материала с меньшей теплопроводностью по сравнению материалом диска 3 уменьшает теплопередачу от диска 3 через установочный элемент 7 к магнитной системе ротора 6.When the gas turbine engine is running, the
Воздух от входа двигателя подается не только в зазор между установочным элементом 7 и статором 5, но и в полость установочного элемента 7, где охлаждает магнитную систему ротора 6, и выходит через отверстие 11, дополнительно охлаждая статор 5.Air from the engine inlet is supplied not only to the gap between the
Кроме того, расположение магнитной системы ротора 6 внутри установочного элемента 7 увеличивает его диаметр, что способствует увеличению изгибной жесткости установочного элемента 7. При этом уменьшается риск возникновения эксцентриситета воздушного зазора между установочным элементом 7 и статором 5 электрического генератора, приводящего к появлению больших сил одностороннего притяжения, к появлению вибрации магнитного происхождения.In addition, the location of the magnetic system of the rotor 6 inside the
Все это повышает надежность работы электрического генератора.All this increases the reliability of the electric generator.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004106212/06A RU2272152C2 (en) | 2004-03-02 | 2004-03-02 | Gas-turbine engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004106212/06A RU2272152C2 (en) | 2004-03-02 | 2004-03-02 | Gas-turbine engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004106212A RU2004106212A (en) | 2005-08-20 |
| RU2272152C2 true RU2272152C2 (en) | 2006-03-20 |
Family
ID=35845842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004106212/06A RU2272152C2 (en) | 2004-03-02 | 2004-03-02 | Gas-turbine engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2272152C2 (en) |
-
2004
- 2004-03-02 RU RU2004106212/06A patent/RU2272152C2/en active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004106212A (en) | 2005-08-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5074109A (en) | Low pressure turbine rotor suspension in a twin hub turbo-engine | |
| EP2562440B1 (en) | Magnetically-coupled damper for turbomachinery | |
| US6325546B1 (en) | Fan assembly support system | |
| JP3587350B2 (en) | Turbocharger with generator / motor | |
| JP4671177B2 (en) | Electric turbocharger | |
| CN101702928B (en) | Wind turbine comprising load transmitting components | |
| JP6006934B2 (en) | Accessory gearbox with starter / generator | |
| US8026624B2 (en) | Turbojet comprising a current generator mounted in the fan and a method of mounting said generator in the fan | |
| RU2568529C2 (en) | Torque compensation for helicopter | |
| KR101335108B1 (en) | An airplane engine accessory box | |
| GB2354553A (en) | Electric motor driven turbocharger. | |
| BRPI1101128A2 (en) | Mounting for a gas turbine engine | |
| JP2000130176A (en) | Turbo charger with generator and motor | |
| KR20060034475A (en) | Micro power generating device | |
| JP2022163102A (en) | Gas turbine generators, hybrid electric vehicle (hev) or electric vehicle (ev), and method of operating gas turbine generator | |
| CN103368310B (en) | Ram air turbine generator shell | |
| CA2585969C (en) | Electric machine arrangement | |
| DK2519745T3 (en) | Charging device | |
| JP2004092641A (en) | Exhaust turbine supercharger | |
| JP5111634B2 (en) | Pressure wave supercharger | |
| JP2006009685A (en) | Supercharger | |
| US9316116B2 (en) | Method and damping device for vibration damping of a blade of a turbomachine as well as turbomachine | |
| RU2272152C2 (en) | Gas-turbine engine | |
| FI127043B (en) | Gas turbine cooling arrangement | |
| KR100798084B1 (en) | Miniature Air Blower apparatus |